1、前言
关于 DWT(Data watchpoint and trace unit),相信有很多工程师都知道,其可用于 us级别的延时。
今天想和大家分享的是,通过 DWT 检测特定内存变量或函数,当其被修改或被调用时时,可以触发中断,通过这样的方式,实现一些特殊的调试手段。
2、DWT 介绍
U5 的 DWT comparator 有以下特性:
- 用作指令地址匹配或数据地址匹配的单一比较器。
- 在链接组中使用相关的地址范围匹配或数据地址范围匹配。
当 comparator 被匹配时,可以生成以下事件:
当 comparator 被匹配时,可以生成以下事件:
- 调试事件,导致 PE 或者进入调试状态;或者,如果执行主扩展则要进行DebugMonitor 异常。
- 如果实现,将与 ETM 匹配。
- 向另一个外部资源发送匹配。
DWT 由 function 和 comparator 寄存器组成,其定义是在 Armv8-M Architecture Reference Manual 文档中。
- DWT_COMPn:存放比较值
- DWT_FUNCTIONn:定义 comparator 的操作
3、实验
刚好我手中有块 STM32U575 的 Nucleo 板子,可以拿过来进行功能验证。
首先我们通过 STM32CubeMX 实现了基本的串口输出打印的工程,然后在此工程中,
按照以下步骤,添加 DWT 的配置 :
- 使能 tracing 功能;
- 使能调试中断功能;
- 配置 comparator 寄存器;
- 配置 function 寄存器
具体代码如图 1:
图1.DWT 的配置
这里我们配置了两个 comparator,COMP0 监控 test_var 变量的写操作, COMP1 监控 HAL_Delay 函数的调用,一旦发生 test_var 变量的写动作,或者 HAL_Delay 函数被调用,都将产生 DebugMonitor 中断事件,并且我们可以在 Debug_Mon_Handler 中断中区分这两个 comparator 事件。
图2.DebugMon_Handler 中断的参考实现
我们在主循环中,通过延时,并输出循环打印信息。
图3.Main 主循环的参考代码
下面是测试的结果,可以看出,test_var 变量被修改时,以及 HAL_Delay 被调用时,行为均被记录下来了。
图4.DWT 的测试结果
4、小结
这是一个非常有意思的实验,如果是在调试界面,那么 DebugMon_Handler 的中断将以断点的形式呈现。我们在实际应用中,可以通过这样的调试手段,来分析一些问题。
参考文献
文件编号 | 文件标题 | 版本号 | 发布日期 |
---|---|---|---|
DDI0553B.u | Arm®v8-M Architecture Reference Manual | D28092022 | 2022/Sep/28 |
文档中所用到的工具及版本
STM32CubeMX V6.6.1
STM32CubeIDE V1.8.0
LAT 中的附件
U575_Nucleo_DWT_v0.2.7z
本文档参考ST官方的《【应用笔记】LAT1256+使用STM32的DWT单元监控内存》文档。
参考下载地址:https://download.csdn.net/download/u014319604/88969400